Absperrventil

Absperrventile sind manuelle oder motorbetriebene Sperrventile.

In den meisten Fällen wird der Durchfluss nicht wie bei Kugelhähnen mit einer Handbewegung abgesperrt, sondern durch mehrfache Drehung der Spindel kontinuierlich gedrosselt, während sich die Querschnittsfläche der Ventilöffnung allmählich reduziert.

Der Strömungswiderstand (vgl. unten Druckverlustbeiwert) von Absperr- und Regelarmaturen hängt in erster Linie davon ab, wie stark das Medium umgelenkt wird, ob sich der Querschnitt verengt und ob an Kanten Verwirbelungen auftreten.

Wenn der (dimensionslose) Druckverlustbeiwert ${\displaystyle \zeta }$ der Armatur bekannt ist, gilt:

${\displaystyle \Delta p=\zeta \cdot \rho \cdot {\frac {v^{2}}{2}}}$

mit

• dem Druckverlust ${\displaystyle \Delta p}$ (abgeleitete SI-Einheit: Pa)
• der Dichte ${\displaystyle \rho }$ (SI-Einheit: kg/m³)
• der Strömungsgeschwindigkeit ${\displaystyle v}$ (SI-Einheit: m/s).

Regeln des Deutscher Vereins des Gas- und Wasserfaches (DVGW) verlangen, dass in Trinkwasserversorgungsanlagen totraumfreie Absperrventile verwendet werden.^[1] Das heißt, dass sie keine versteckten Hohlräume oder Ecken haben. Dadurch kann das Wasser nicht an einer Stelle stehen bleiben, so dass sich Bakterien, Pilze oder Legionellen nicht vermehren.

• Ein traditioneller Wasserhahn ist ein Absperrventil mit tellerförmigem Absperrkörper.

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  Johnson-Ventile (benannt nach dem Erfinder, dem Bahningenieur Harley Sherman Johnson, * 1894, † 1996, USA) gehören zu den regelbaren Absperrventilen. Sie werden vielseitig und in vielen Größen verwendet, eignen sich jedoch besonders für Nennweiten von mehreren Metern, wie sie etwa an Talsperrenabläufen vorkommen. Der Antrieb des Kegelschiebers kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen und sich außerhalb oder innerhalb des Verschlusselements befinden. Sie zeichnen sich durch geringe hydrodynamische Verluste und Kavitationsschäden aus.

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  Howell-Bunger-Ventil, ebenfalls für Auslässe von Talsperren geeignet, sperren Wasser mit einem verschiebbaren Zylinder ab, der an einem Ende eine Durchflussöffnung freigibt.

Verglichen mit anderen Stellgeräten hat ein Absperrventil folgende Vorteile:

• stetige Kennlinie für reproduzierbare und kontinuierliche Regelung
• Sitz und Kegel (die beiden Dichtelemente) sind austauschbar und von außen zugänglich (Anpassung der K_vs-Werte, Kennlinie)
• aufgabenspezifische lineare gleichprozentige Kennlinie
• bei Bedarf dicht verschließbar
• hohe Differenzdrücke möglich
• geräuschmindernde Einbauten möglich
• Spindelabdichtung über Faltenbalg möglich.

Nachteile:

• relativ kleine K_vs-Werte bezogen auf Nennweite
• großer Raumbedarf
• relativ große Toträume
• bei einfachen Ausführungen hoher Druckverlust und Kavitationsgefahr.